Каждый трубопровод рассчитывают на пропускную способность, исходя из допускаемого падения давления при заданной конфигурации и длине трубопровода и принятых скоростей движения среды в трубопроводах.
При расчете диаметра трубы, из нелегированной стали, для сооружения трубопроводов, на незначительные расстояния, как правило, используются опытные данные.
При расчете диаметра трубы, из легированной стали, для сооружения трубопроводов высокого давления, трубопроводов на длительные расстояния используется целый комплекс показателей, как экономического, так и технического характера.
С экономической точки зрения, оптимальный диаметр трубы, такой, при котором выполняются все технические задачи, и достигается оптимальное соотношение расходов, как на строительство, так и на дальнейшее техническое обслуживание. При определении диаметра важным показателем для расчетов является планируемые нагрузки на трубопровод, а также постоянство транспортируемого объема. Как правило, магистральные трубопроводы конструируют с запасом по диаметру, то есть больше расчетных размеров, тогда как трубопроводы для электростанций практически по расчетным данным.
Падение давления в трубопроводах определяют, исходя из величин: условных проходов трубопроводов, допускаемых скоростей среды, коэффициентов трения, зависящих от критерия Рейнольдса и степени шероховатости труб, развернутой длины участка трубопровода, плотности протекаемой среды, разности геодезических высот в начале и в конце трубопровода и местных сопротивлений деталей трубопровода.
Условные проходы труб принимают по сортаменту. Скорость движения среды, м/с, при расчете трубопроводов принимается:
Трубопроводы свежего пара от парогенераторов к турбинам:
-
сверхвысокого давления 40-50;
-
высокого давления 40-60;
-
повышенного среднего давления 40-70.
Прочие трубопроводы:
-
низкого давления 40-70;
-
насыщенного пара 20-40;
-
подвода пара к РОУ 60-90;
-
выхлопные 20-30.
Водопроводы, работающие под действием насосов:
-
питательные трубопроводы парогенераторов 2,5-4;
-
конденсатопроводы 2-3.
Вспомогательные трубопроводы химически очищенной воды (технической и смывных вод) 2-3
Водопроводы, работающие без давления:
-
всасывающие к насосам всех назначений 0,6-1,5;
-
свободного слива, перелива и т. п. 1-2;
-
дренажные и продувочные трубопроводы 15-30;
-
трубопроводы вязких веществ (масло, мазут а др.) 1-2;
-
трубопроводы сжатого воздуха и других газов 10-20.
При малых диаметрах труб следует принимать меньшие скорости и при временной и периодической работе трубопроводов большие скорости.
Задаваясь скоростью пара, можно определить внутренний диаметр трубы, м, по формуле:
где G —расход пара, кг/с; р — плотность (объемная масса) пара, кг/м3; ω — скорость пара, м/с.
Внутренний диаметр трубы, м, может быть определен значению потери давления, то есть исходя из известной разности давлений пара на входе и выходе из паропровода, по формуле:
где β=0,512х105; λ — коэффициент сопротивления для гладких труб; l=l1+lφ — геометрическая длина трубопровода, плюс эквивалентная длина местных сопротивлений, м, определяемая по формуле:
φ —коэффициент местных сопротивлений; ΣΔp—допу¬скаемая или заданная потеря давления, МПа.
Если исходить из принятой скорости воды, то диаметр трубопровода питательной воды, м, определяется по формуле:
После найденного внутреннего диаметра трубопровода, а затем и толщины стенки, по сортаменту на трубы принимаем трубу ближайшего диаметра и толщину стенки.
Смотрите также:
Качество сварных швов трубопроводов
